Das Graduiertenzentrum Mathematik/Informatik und Naturwissenschaften besteht aus exzellenten Promotionsprogrammen, die an der Fakultät für Mathematik und Informatik, der Fakultät für Physik und Geowissenschaften und der Fakultät für Chemie und Mineralogie sowie am Max-Planck-Institut „Mathematik in den Naturwissenschaften“ (MPI MIS) eingerichtet sind.

Im Graduiertenzentren erforschen circa 200 Promovierende interdisziplinäre Fragestellungen aus Mathematik, Physik, Informatik, Chemie und Biologie. Foto: Christian Hüller
Im Graduiertenzentren erforschen circa 200 Promovierende interdisziplinäre Fragestellungen aus Mathematik, Physik, Informatik, Chemie und Biologie. Foto: Christian Hüller

Innerhalb dieser Promotionsprogramme gibt es vielfältige Kooperationen mit Leipziger Forschungseinrichtungen, unter anderem dem Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle (UFZ), den Leibniz-Instituten für Oberflächenmodifizierung (IOM) und für Troposphärenforschung (IfT) und dem Institut für Nichtklassische Chemie (INC). Promovierende aus diesen Einrichtungen können in das Graduiertenzentrum integriert werden können.

Schwerpunktmäßig erstrecken sich die mathematischen Forschungsfelder disziplinübergreifend über die Mathematik, theoretische Physik und Teile der Informatik. Sie richten sich auf die Erforschung struktureller Fragen, die aus physikalischen und auch biologischen Problemstellungen entstehen.

Unsere interdisziplinären Forschungsgebiete in der Physik und der Chemie umfassen:

  • nano- und mikrodimensionale Verbindungshalbleiter und die Entwicklung neuer Materialien
  • die Polymerforschung
  • Methoden der theoretischen Informatik im Bereich der quantitativen Logiken und Automaten
  • die Wirkungsweise von Aerosolen und Wolken auf das Klimasystem der Erde
  • starke Dynamiken und Kritikalität in Quanten- und Gravitationssystemen


Die Zahl der am Graduiertenzentrum immatrikulierten Promovierenden beläuft sich derzeit auf circa 200 mit einem Ausländeranteil von 27 Prozent. An der Betreuung und Qualifizierung der Promovierenden beteiligen sich etwa 100 Hochschullehrende und Postdocs. Die fachspezifische Ausbildung findet in den einzelnen Promotionsprogrammen statt. Darüber hinaus werden fachübergreifende Qualifizierungsmaßnahmen organisiert, die den interdisziplinären Austausch fördern.

Direktor

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Prof. Dr. Manfred Droste

Universitätsprofessor

Automaten und Sprachen
Neues Augusteum
Augustusplatz 10, Raum A 422
04109 Leipzig

Telefon: +49 341 97-32200
Telefax: +49 341 97-32207

Promotionsprogramme des Graduiertenzentrums

Die statistische Physik komplexer Systeme ist ein breitgefächertes Gebiet, das sich von der Erforschung von Quantenphänomenen bis hin zum Studium des Konformationsverhaltens von Biomolekülen erstreckt. Ein solch umfassendes Gebiet kann nur erfolgreich durch die Anwendung von verschiedenen theoretischen Methoden erfasst werden. Im von der Université Nancy und der Universität Leipzig gemeinsam betreuten Graduiertenkolleg werden die in Nancy vorhandene Expertise in der analytischen Theorie und die langjährige Erfahrung in den anspruchsvollen computerorientierten Simulationsstudien aus Leipzig zusammengebracht. Diese Zusammenarbeit verspricht somit durch attraktive Forschung eine einzigartige Chance für die postgraduale Qualifikation von Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern auf diesen Forschungsfeldern. Zusätzlich leisten die beteiligten deutschen und französischen Wissenschaftler wichtige Beiträge für eine weiterreichende Internationale Vernetzung. Auf der französischen Seite gibt es binationale Stipendien mit der Ukraine und Russland, die durch die CNRS gefördert werden; auf der deutschen Seite eine Instituts-Partnerschaft der Alexander von Humboldt Stiftung mit Kraków (Polen) und das EU RTN Netzwerk „ENRAGE“, das aus 13 Europäischen Arbeitsgruppen besteht.

Die Graduiertenschule „Building with Molecules and Nano-objects“ (BuildMoNa) konzentriert sich auf die interdisziplinäre Ausbildung von jungen Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern, basierend auf fachübergreifender, exzellenter Forschung. Diese folgt der „bottom-up “-Strategie bei der Entwicklung neuer Materialien: Aus geeigneten Bausteinen, wie Nanopartikeln, veränderbaren Molekülen, Polymergerüsten, Peptiden und Proteinen, werden vorzugsweise über Mechanismen der Selbstorganisation neue Materialien hergestellt, die intelligent, anpassungsfähig, umweltfreundlich und kostengünstig sind und lebender Materie ähneln. Dieser Paradigmenwechsel von homogenen, ausgedehnten hin zu multifunktionalen Materialien, welche auf intelligenter Kombination oben genannter Bausteine basieren, wird zukünftig den Wissenstransfer zwischen Grundlagenforschung und angewandten Wissenschaften wesentlich bestimmen. Die Aktivitäten von BuildMoNa spiegeln sich in der interdisziplinären Forschung, der Anwendung und Entwicklung neuartiger Methoden sowie der fachübergreifenden Ausbildung wider.

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Das Verständnis und die Weiterentwicklung neuester Trends auf dem Gebiet der Polymerwissenschaften erfordert ein solides Grundwissen, welches aufgrund des interdisziplinären Charakters des Sonderforschungsbereichs den breiten Bereich der Polymersynthese, ihrer physikalischen Charakterisierung und der theoretischen Beschreibung umfasst. Das integrierte Graduiertenkolleg bietet profunde postgraduale Qualifikationsmöglichkeiten in vielen Bereichen der Polymerwissenschaft und verbessert so die Kommunikationsmöglichkeiten zwischen den Promovierenden sowie deren Fähigkeit zu anspruchsvollen beruflichen Tätigkeiten sowohl in der Industrie als auch im akademischen Sektor. Im integrierte Graduiertenkolleg werden die Lehrerfahrungen der Partneruniversitäten Halle und Leipzig im Bereich der Weichen Materie vereint und durch Gastwissenschaftlerinnen und Gastwissenschaftler ergänzt.

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Die Internationale Max Planck Research School „Mathematics in the Sciences“ (IMPRS MiS) ist eine Kooperation zwischen dem Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften und den Instituten für Mathematik, Informatik und Physik der Universität Leipzig. Die Grundidee der IMPRS MiS ist es, den Promovierenden eine gemeinsame Sicht der mathematischen Wissenschaften zu vermitteln, das heißt die Mathematik als ein Werkzeug zum Verstehen und Beschreiben der wissenschaftlichen Probleme zu begreifen und umgekehrt auf die Tatsache hinzuweisen, dass wissenschaftliche Anwendungen zu einer neuen und anspruchsvollen Mathematik führen. Das wissenschaftliche Programm der IMPRS MiS ist auf die interdisziplinärere Forschung und die Ausbildung der Promovierenden fokussiert. Das beinhaltet eine breite Spanne mathematischer Forschungsgebiete wie Geometrie, partielle Differentialgleichungen und Funktionalanalysis, Stochastik und diskrete Mathematik.

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Partikel in der Troposphäre spielen eine wichtige Rolle in zahlreichen Wissenschaftsbereichen wie die Erfassung der Luftqualität, die Beschreibung chemischer Prozessen atmosphärischer Gase und Aerosole, die Analyse von Wolken-und Niederschlagsbildung bis hin zu Prognosen zum Klimawandel. Die dazugehörigen Prozesse sind hochgradig komplex und erfordern Expertise auf den Gebieten der Festkörperphysik, Strömungsdynamik, der elektromagnetischen Feldtheorie, der Meteorologie, der organischen Chemie oder der heterogenen Chemie. Das Ziel der „Leipziger Graduiertenschule für Aerosole, Wolken und Strahlung am Beispiel des Mineralstaubs“ ist die Kopplung dieser Expertise in Form einer Partnerschaft des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung mit der Universität Leipzig, um Promovierenden ein interdisziplinäres Ausbildungs- und Forschungsumfeld zur Verfügung zu stellen. In diesem Konsortium liegt der Fokus des wissenschaftlichen Arbeitens auf dem Erreichen eines besseren Verständnis physikalischer und chemischer Prozesse im Bereich Wolken, Aerosole und deren Strahlungseigenschaften.

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Das Ziel dieses Graduiertenkollegs ist es, quantitative Logiken und Automaten sowie deren Verbindung in einer gründlichen und vollständigen Weise auch unter Verwendung von Methoden aus der theoretischen Informatik zu untersuchen. Als mögliche Anwendungen betrachten wir Probleme von der Überprüfung, Repräsentation von Wissen und Verarbeitung von Daten mit Baumstruktur. Das Qualifizierungs- und Betreuungskonzept zielt auf den Erhalt größtmöglicher Freiheitsgrade für die Promovierenden bei der Bearbeitung ihrer Forschungsprojekte bei gleichzeitig optimaler individueller Unterstützung und fachlichen Betreuung. Das Curriculum besteht - zusätzlich zu den wöchentlichen Forschungsseminaren - aus Reading Groups, einer Summer School im ersten Jahr, fortgeschrittenen Vorlesungen und einem jährlichen Workshop. Darüber hinaus werden die Doktorandinnen und Doktoranden ermuntert an Softskill-Kursen der beteiligten Universitäten teilzunehmen.

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